JP2621882B2 - 油圧サスペンション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、油圧サスペンション装置に関し、特に、車
高調整により姿勢制御を行う装置に関する。

（従来の技術） 従来、油圧サスペンション装置としては、例えば、特
開昭62−96126号公報に記載されているようなものが知
られている。

この従来装置は、車高を可変制御できる車高調整手段
と、該車高調整手段に作動流体の給排制御を行う車高制
御手段と、該車高制御手段による車高の可変制御の異常
を検出する異常検出手段と、該異常検出手段により異常
が検出されたとき、車高制御手段による車高の可変制御
を中止させる制御中止手段とから構成されたものであっ
た。

従って、バルブスプールがスティックする等の異常が
圧力制御弁に発生して、車高の異常が検出されたときに
は車高調整を中止させ、圧力制御弁が異常なままで車高
調整制御が行われないようにすることができるものであ
った。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の装置にあっては、異
常発生時にただ単に制御を中止するだけであるから、異
常が発生した圧力制御弁はその異常状態を保たれるもの
で、即ち、その異常が発生した圧力制御弁に接続された
サスペンションユニットでは、液圧供給回路の液圧に応
じて他のユニットとは異なる作動をし、車両姿勢が不安
定になるという問題点があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述のような問題点を解決し、圧力制御弁
の異常発生時には、全てのサスペンションユニットが同
様に作動して、車高が均一な安定した姿勢とすることの
できる油圧サスペンション装置を提供することを目的と
している。

この目的達成のために本発明では、車体と四輪の車軸
間に配設され、液圧により作動して車高を変化させるサ
スペンションユニットと、各サスペンションユニットに
それぞれ独立して接続された出力回路と、コントローラ
から出力される制御信号により作動して、前記出力回路
を、液圧供給源からの液圧供給回路とドレン回路とに選
択的に接続し、各サスペンションユニットへの出力液圧
を制御する圧力制御弁と、前記液圧供給回路において各
圧力制御弁に向けて分岐されている分岐部よりも上流で
遮断する第１遮断手段、及び前記ドレン回路において各
圧力制御弁に向けて分岐されている分岐部よりも下流で
遮断する第２遮断手段を備え、両遮断手段間に圧力制御
弁を含む閉回路を形成してサスペンションユニット内の
液圧を封じ込めることが可能な液圧封入手段と、前記圧
力制御弁の作動異常を検知する異常検知手段と、前記コ
ントローラに含まれ、前記液圧封入手段を通常開放させ
ておき、異常が検知されたときに液圧封入手段を封入作
動させる封入指令信号を出力する封入信号出力部と、備
えている手段とした。

（作 用） 本発明の油圧サスペンション装置では、以下に述べる
ように作動する。

車両にあっては、荷物の積載や加減速時やコーナリン
グ時等の際に姿勢変化が生じる。このような姿勢変化が
生じたときに、例えば、車両を水平状態のような目標状
態にするために、コントローラから圧力制御弁に制御信
号が出力される。

圧力制御弁では制御信号に対応して、出力回路を、液
圧供給回路またはドレーン回路に選択的に接続して制御
し、その液圧がサスペンションユニットに出力され、こ
のサスペンションユニットが出力液圧に基き作動するこ
とで、車両姿勢は所定の目標状態となる。

ところで、圧力制御弁において、異物やバリ等のため
にバルブスプールがスティックしたり、またバルブスプ
ールが発振したり、ソレノイドの不良等により作動異常
が発生することがある。

このように圧力制御弁に異常が発生すると、異常検知
手段によりそれが検知され、コントローラの封入信号出
力部から液圧封入手段に封入指令信号が出力される。

そして、圧力供給回路が分岐部よりも上流で、ドレン
回路が分岐部よりも下流で遮断され、全サスペンション
ユニット内の液圧が全圧力制御弁を含む１つの閉回路内
に封入され、ドレーン側に流出することがなく、また、
液圧供給回路側から新に液圧が供給されることもなくな
り、液圧が封入維持される。

また、この液圧封入状態で、閉回路内に圧力制御弁が
含まれ、圧力制御弁同士は連通された状態となっている
ため、各サスペンションユニット間で液圧差がある場合
（即ち、各サスペンションユニットにおいて車高が異な
る場合）、圧力制御弁のバルブスプールから徐々に漏れ
が発生し、液圧は高い方から低い方に移動し、各サスペ
ンションユニットの液圧が同圧化され、それによって、
各サスペンションユニットによる車高は等しくなり、車
両の姿勢が安定する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

第１図は、本発明一実施例のサスペンションシステム
を示す全体図であって、図中10a,10b,10c,10dは姿勢を
変化させるための手段であるサスペンションユニットを
示す。これらはサスペンションユニット10a,10bが車体
と前輪車軸間に、また、サスペンションユニット10c,10
dが、車体と後輪車軸間に、図外のサスペンション装置
と並列に設けられ、それぞれ、車軸側に下端が支持され
たシリンダ11と、車体側に上端が支持されシリンダ11内
を摺動するピストン12とを備え、このピストン12の摺動
により車体と車軸の間隔を調節する。

即ち、前記ピストン12は、シリンダ11内を一対の圧力
室13,14に画成し、かつ、圧力室14には各圧力制御弁20a
〜20dから出力回路51を介して作動液が供給される。こ
の圧力室14の液圧が上昇するとピストン12が上方に変位
して車体を持ち上げ、また、圧力室14の液圧が低下する
とピストン12が下方に変位して車体を下げる。このよう
に、サスペンションユニット10a〜10dは、車体前後の左
右の４箇所の車体の高さを調節して車体の姿勢を制御す
るものである。

尚、前記出力回路51中には、出力液圧、即ち、実際出
力液圧Psを検知する圧力センサ40と、ガスばねを形成す
る第１アキュムレータ101とが設けられている。また、
前記作動液としてはオイルが一般的であるが、液圧伝達
が良好に成される液体であればオイルに限られない。

前記圧力制御弁20a〜20dは、それぞれ、コントローラ
30からの制御信号Ciにより図外のソレノイドが駆動され
バルブスプールを摺動させ、それによって、前記出力回
路51に対し、液圧が供給される液圧供給回路52とドレー
ンタンク102へのドレーン回路53とを選択的に接続させ
て、出力回路51の液圧を制御するものである。

前記液圧供給回路52は、エンジン103により駆動され
るポンプ104の吐出液圧を供給するもので、この液圧供
給回路52は、図示するように、第１分岐点521で前側供
給回路522と後側供給回路523に分岐され、さらに、第２
分岐点524及び第３分岐点525で左側供給回路526a,526c
と右側供給回路527b,527dとに分岐されている。また、
この液圧供給回路52の、第１分岐点521よりもポンプ104
側には、作動液の逆流を防止する第１逆止弁61が設けら
れ、さらに、それよりも、ポンプ104側に、第２アキュ
ムレータ105及び第３アキュムレータ106が設けられてい
る。

また、この第2,3アキュムレータ105,106間位置の液圧
供給回路52には、前記ドレーンタンク102に至る液圧逃
し回路62が接続され、この液圧逃し回路62中には、アン
ロードバルブ63が設けられている。このアンロードバル
ブ63は、通常の非作動時にこの液圧逃し回路62を遮断
し、作動時にこの回路62を開放する。

一方、前記ドレーン回路53は、図示するように、各圧
力制御弁20a〜20dに接続される左側ドレーン回路531aと
右側ドレーン回路532bとが、また、左側ドレーン回路53
1cと右側ドレーン回路532dとが、それぞれ第１接続点53
3及び第２接続点534で接続され、この両接続点533,534
の下流では、前側ドレーン回路535と後側ドレーン回路5
36とが第３接続点537で接続されて１本の回路に集合さ
れている。

そして、この第３接続点537よりも下流（ドレーンタ
ンク102側）位置には、作動時にこのドレーン回路53を
遮断し、非作動時にドレーン回路53を開放するカットバ
ルブ64が設けられ、さらに、これよりも下流には、第２
逆止弁65が設けられている。

この第２逆止弁65は、液圧供給回路52の第２アキュム
レータ105と第１逆止弁61間の液圧をパイロット圧とし
て受圧し、このパイロット圧発生時に開放される常閉の
バルブで、閉状態ではドレーン回路53を遮断してドレー
ンを規制する。

これらの、第１逆止弁（第１遮断手段）61、液圧逃し
回路62、アンロードバルブ63、カットバルブ（第２遮断
手段）64及び第２逆止弁（第２遮断手段）65で、液圧封
入手段が構成されるもので、即ち、アンロードバルブ63
が作動状態となると、第１逆止弁61よりも上流の液圧が
両アキュムレータ105,106内の液圧を含め全て液圧逃し
回路62からドレーンされ、第１逆止弁61が液圧供給回路
52を遮断し、また、カットバルブ64が作動されると、ド
レーン回路53を遮断する。

これによって、両者61,64間には各サスペンションユ
ニット10a〜10d及び各圧力制御弁20a〜20dを含む閉回路
が形成され、各サスペンションユニット10a〜10d内の液
圧はこの閉回路内に封入されるものである。尚、これら
の作動の詳細については後述する。

前記コントローラ30は、加速度センサ群31,車高セン
サ群32及び圧力センサ40からの信号を入力して、この入
力信号に基いて各サスペンションユニット10a〜10dへの
必要な出力液圧を演算し、各圧力制御弁20a〜20dに制御
信号Ciを出力すると共に、圧力制御弁20a〜20dに異常を
検知したときには、液圧封入手段としての両バルブ63,6
4を作動させる封入指令信号S1,S2を出力するもので、こ
のコントローラ30の一部は封入信号出力部を構成してい
る。

前記加速度センサ群31は、車体の左右に作用する加速
度Gx、車体の前後に作用する加速度Gy、車体の上下に作
用する加速度Gzをそれぞれ検出する加速度センサから構
成されている。

車高センサ群は、４輪の各位置の実際の車高を検知
し、車高信号Hiとして出力するものである。

前記コントローラ30の制御作動を、第２図のフローチ
ャートにより説明する。

ステップａで加速度センサ群31、車高センサ群32及び
各圧力センサ40から各加速度Gx,Gy,Gz、車高信号Hi及び
実際出力液圧Ps,Ps,Ps,Psが読み込まれる。

そして、ステップｂでこの入力情報に基き、例えば、
荷物の積載や加減速時やコーナリング時等のように車両
に姿勢変化が生じた時には、姿勢制御演算手段におい
て、車両の姿勢が、例えば水平のような所定の目標状態
となるように、記憶されているデータに基いて前記サス
ペンションユニット10a〜10dで必要な出力液圧が演算さ
れる。

この演算結果に基いて、ステップｃで、各圧力制御弁
20a〜20dに制御信号Ciを出力する。

また、ステップｄにおいて、各圧力センサ40から読み
込まれる実際出力液圧Psと前記姿勢制御演算による各圧
力制御弁20a〜20dに対する演算出力液圧Pgとを比較し、
各圧力制御弁20a〜20dの作動が正常に行われているかど
うかの第１の判別を行っている。即ち、両出力液圧Pg,P
sが等しいときには正常と判断され、以上のステップａ
〜ｄを繰り返し、また、両出刀液圧Pg,Psに差が生じた
ときには、異常が発生したと判別され、ステップｅに進
む、このステップｅでは、実際出力液圧Psと演算出力液
圧Pgの偏差ΔＳを次式に従って演算する。

ΔＳ＝Pg−Ps 次に、ステップｆでは第２の異常判別が成されるもの
で、前回の偏差ΔSn−１と今回の偏差ΔSnとを比較し、
変化しているときは、圧力制御弁20a〜20dが摺動異常を
発生することなく正常に作動していると判断し、ステッ
プｇで偏差ΔＳに応じた偏差信号を出力する。次いで、
ステップｈで偏差信号に基き圧力制御弁20a〜20dへの制
御信号Ciの電流値を補正する。

その後、ステップｄに戻り、前記判別を行い、両出力
液圧Pg,Psが一致して正常と判別されると、今回の処理
を終了し、一致していないときは前述のステップｄ〜ｈ
を繰り返し実行する。即ち、ステップｄ〜ｈでは圧力制
御弁20a〜20dからの実際の出力液圧Psが演算出力液圧Pg
と一致するようにフィードバック制御が行われる。

一方、ステップｆで偏差ΔＳが変化していないときに
は、その圧力制御弁に作動異常が発生したと判別し、ス
テップｉで封入指令信号S1,S2を出力し、それと同時に
各圧力制御弁20a〜20dに対する制御信号Ciの出力が停止
される。尚、カットバルブ64への封入指令信号S2は所定
時間後には出力停止される。

このように、前記圧力センサ40とコントローラ30の一
部により異常検知手段が構成される。

次に、実施例の作用を説明する。

（イ）圧力制御弁正常時 各圧力制御弁20a〜20dが正常であるときは、コントロ
ーラ30においてステップａ〜ｄもしくは、それにステッ
プｅ〜ｈを加えた流れで制御作動が成され、車体が所定
の目標状態となるように制御される。

（ロ）圧力制御弁異常発生時 圧力制御弁20a〜20dの一つにおいて、バルブスプール
がスティックしたり、また、発振したり、ソレノイドが
不良であったりする等の異常が発生した場合には、ま
ず、異常が発生した圧力制御弁20a〜20dの実際出力液圧
Psがコントローラでの演算出力液圧Pgと異なることとな
る。

ステップｄにおいて、この両者Ps,Pgの差が判別され
ると共に、ステップｆにおいて異常発生であると判別さ
れると、ステップｉにおいて、アンロードバルブ63及び
カットバルブ64に対して封入指令信号S1,S2が出力され
ると共に、圧力制御弁20a〜20dに対する制御信号Ciの出
力が停止される。

この封入指令信号S1によりアンロードバルブ63が作動
すると液圧逃し回路62が開放されて、第2,第３アキュム
レータ105,106内の液圧がドレーンされ、それによっ
て、第１逆止弁61が閉じられて液圧供給回路52から圧力
制御弁20a〜20dへの液圧供給が遮断され、また、同時に
封入指令信号S2によりカットバルブ64が作動してドレー
ン回路53が遮断される。

これによって、各サスペンションユニット10a〜10d内
の液圧は、第１逆止弁61とカットバルブ64間に封入され
る。そして、液圧供給回路52の遮断位置は第１分岐点52
1よりも上流（ポンプ104側）であるし、また、ドレーン
回路53では遮断位置が第３接続点537よりも下流（ドレ
ーンタンク102側）であるから、各圧力制御弁20a〜20d
は連通された状態にあり、それによって、各サスペンシ
ョンユニット10a〜10d内の封入液圧は、圧力制御弁20a
〜20dのリーク部分を介して連通され、異常が発生した
圧力制御弁20a〜20dのサスペンションユニットを含め、
全てのサスペンションユニット10a〜10dの液圧が徐々に
均等化される。

従って、全てのサスペンションユニット10a〜10dは全
て略々同じ長さの状態となり、４箇所の車高が一致し
て、車体はサスペンション装置のみで支持された一般的
な状態、つまり、制御装置を備えていない車両の姿勢と
同じの、安定した状態となる。

また、所定時間経過すると、封入指令信号S2の出力が
停止され、カットバルブ64は開状態となる。しかしなが
ら、この間に第１逆止弁61よりも上流の液圧供給回路52
はドレーン圧となるため、この回路52の液圧をパイロッ
ト圧とする第２逆止弁65は閉じられ、上記閉回路が維持
され、サスペンションユニット20a〜20dの液圧封入状態
は維持される。

このように、実施例では、異常検出時には全てのサス
ペンションユニット10a〜10dの長さが同じとなって、車
体は一般的な車両と同じのノーマルな状態で保たれ、圧
力制御弁20a〜20dに異常が発生しても走行が安定してい
るという特徴を有する。

加えて、圧力制御弁20a〜20dの異常検知を実際の出力
液圧Psと演算出力液圧Pgの比較により行うようにしたた
め、実際に姿勢に異常が生じる前に異常を検知すること
が可能で応答性が高いという特徴を有する。

以上、実施例を図面に基いて説明してきたが、具体的
な構成はこの実施例に限られるものではなく、例えば、
実施例では、圧力制御弁の異常検知を実際出力液圧と演
算出力液圧との比較により検知するようにしたが、実際
の車高から検知するようにしてもよい。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の油圧サスペンショ
ン装置にあっては、圧力制御弁に作動異常が発生した時
には、全圧力制御弁を含んで全サスペンションユニット
の液圧を１つの閉回路に封入して、全てのサスペンショ
ンユニットの液圧を圧力制御弁のリークにより徐々に等
しくすることで、車高を等しくし、車両を安定した姿勢
にすることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明一実施例のサスペンションシステムを
示す全体図、第２図は実施例装置のコントローラの作動
流れを示すフローチャートである。 10a〜10d……サスペンションユニット 20a〜20d……圧力制御弁 30……コントローラ（封入指令信号出力部，異常検知手
段） 51a〜51d……出力回路 52……液圧供給回路 53……ドレーン回路 61……第１逆止弁（液圧封入手段） 62……液圧逃し回路（液圧封入手段） 63……アンロードバルブ（液圧封入手段） 64……カットバルブ（液圧封入手段） 65……第２逆止弁（液圧封入手段） Ci……制御信号 S1,S2……封入指令信号

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体と四輪の車軸間に配設され、液圧によ
   り作動して車高を変化させるサスペンションユニット
   と、 各サスペンションユニットにそれぞれ独立して接続され
   た出力回路と、 コントローラから出力される制御信号により作動して、
   前記出力回路を、液圧供給源からの液圧供給回路とドレ
   ン回路とに選択的に接続し、各サスペンションユニット
   への出力液圧を制御する圧力制御弁と、 前記液圧供給回路において各圧力制御弁に向けて分岐さ
   れている分岐部よりも上流で遮断する第１遮断手段、及
   び前記ドレン回路において各圧力制御弁に向けて分岐さ
   れている分岐部よりも下流で遮断する第２遮断手段を備
   え、両遮断手段間に圧力制御弁を含む閉回路を形成して
   サスペンションユニット内の液圧を封じ込めることが可
   能な液圧封入手段と、 前記圧力制御弁の作動異常を検知する異常検知手段と、 前記コントローラに含まれ、前記液圧封入手段を通常開
   放させておき、異常が検知されたときに液圧封入手段を
   封入作動させる封入指令信号を出力する封入信号出力部
   と、 を備えていることを特徴とする油圧サスペンション装
   置。